Определение элементов приливов в основных пунктах

Периодические колебания уровня воды Мирового океана, происходящие под влиянием силы притяжения Луны и Солнца, называются приливами и отливами. Приливообразующая сила Луны в 2,17 раза больше, чем Солнца, поэтому Луна является основным фактором, определяющим характер приливов и отливов. Сила притяжения каждой материальной точки Земли массой Луны всегда направлена по линии, соединяющей данную точку Земли с Центром Луны. Таким образом, две силы - сила притяжения массой Луны и центробежная сила от вращения системы Луна - Земля - одновременно действуют на каждую точку Земли. Одна из них направлена от Луны, друга - к Луне. Эти две силы, каждая в отдельности, не уравновешивают друг друга. Разность между ними и образует приливообразующую силу Луны, которая генерирует в океа­не длинную волну и у побережий вызывает периодические колебания уровня.

Существуют следующие виды приливов:

Полусуточные - характеризуются тем, что каждые сутки бывают две полные и две малые воды. Хорошо выраженные полусуточные приливы наблюдаются вдоль Мурманского берега, на большей части Белого моря и в пределах почти всего Атлантического океана.

Суточные - характеризуются одной полной и одной малой водой, вследствие чего период равен суткам. Величина прилива увеличивается или уменьшается в зависимости от изменения склонения Луны. Суточные приливы наблюдаются главным образом в Тихом океане.

Смешанные. На протяжении месяца период приливных колебаний уровня меняется с полусуточного на суточный и наоборот. Чаще всего они встречаются в водах Тихого океана.

Термины и условные обозначения приливов

Полная вода (ПВ) - это наивысший уровень воды при приливе. Малая вода (MB) - это наинизший уровень воды при отливе. Величина прилива (В) - это разность между высотами уровней смежной полной и малой воды:

B=h_пв-h_мв

Продолжительность роста (Т_р) - это промежуток времени от мо­мента малой веды до момента полной воды:

Т_р=t_пв-t_мв

Продолжительность падения (Т_п) - это промежуток времени от момента полной воды до последующего момента малой воды:

Т_п=t_мв-t_пв

Средний уровень Z₀-это полусумма высот полной и малой воды:

Z₀₌ (h_пв+h_мв)/2

Сизигийные приливы - это те приливы, которые наблюдаются в дни сизигий, т.е. в дни новолуния и полнолуния. В дни сизигий наивысший уровень воды при прилива и наибольшее падение при отливе, т.е. величина прилива имеет наибольшее значение.

Квадратурные приливы - это приливы, которые наблю­даются в дни первой и четвертой четвертей Луны. В такие дня наименьший подъем уровня воды при приливе и наименьшее падение его при отливе, т.е. величина прилива имеет наименьшее знамение.

Лунный промежуток - период времени от момента верхней или нижней кульминации Луны на данном меридиане до момента наступления ближайшей полной воды. Лунный промежуток выража­ется в часах и минутах.

Прикладной час порта - средний из лунных промежутков в дни сизигий при нахождении Луны и Солнца в плоскости экватора на среднем расстоянии от Земли.

Приливные уровни. Высоты уровней отсчитываются от нуля глубин. На морских навигационных картах все глубины даны для этого уровня - нуля глубин. Для советских карт глубин - это наинизший теоретический, т.е. расчетный приливный уровень, наименьший из возможных по астрономическим условиям. Судоводителю всегда необходимо знать истинную глубину в заданный момент (см.схему). Возвышение приливного уровня над нулем глубин называется поправкой глубины h. Тогда действительная глубина моря

Г_л = Г_лк + h,

где Г_л - истинная глубина моря; Г_лк - глубина моря на карте;

h - поправка глубины, т.е. возвышение приливного уровня в любой момент над нулем глубин.

В зависимости от изученности приливоотливных явлений все пункты в Мировом океане подразделяются на три группы:

1. Основные пункты (порты), для которых имеются подробные данные о приливах на каждый день в ежегодных изданиях.

2. Дополнительные пункты, приписанные к основным, для которых расчет приливов производится по данным основного пункта.

3. Пункты, для которых даются прикладные часы, позволяющие рассчитывать время полных и малых вод и их высоты исходя из момен­тов кульминации Луны.

Для решения различных задач на предвычисление элементов прили­ва для большого числа пунктов (портов) Земного шара, посещаемых судами, служат ежегодно издаваемые таблицы приливов.

Ввиду многочисленности таких пунктов таблицы издавались а четырех томах:

Том I. Воды Европейской части СССР.

Том 2. Воды Азиатской части СССР.

Том 3. Зарубежные воды, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океан.

Том 4. Зарубежные воды. Тихий океан.

Каждый том состоит из:

- части первой, содержащей характеристики приливов в основных пунктах, моменты наступления полных и малых вод;

- части второй - поправок времени и высот дополнительных пунктов, вводимых в соответствующие данные основных пунктов;

- части третьей - вспомогательных таблиц и алфавитного списка основных и дополнительных пунктов.

Время наступления полных и малых вод в первой части тома 3 "Зарубежные воды" дается в поясном исчислении, высоты полных и малых вод - в метрах с десятыми долями.

Время на различных меридианах

Местное время. Среднее время, отнесенное к данному меридиану, называется местным временем Т_м. Местное среднее время называется еле местным гражданским временем. Местное гражданское время на меридиане Гринвича называется всемирным или гринвичским гражданским временем Т_гр. Зависимости между временем на различ­ных меридианах определяются формулами:

Т_м = Т_гр ;

Т_гр= Т_м ,

где - долгота во временной мере.

Поясное время. В системе поясного времени (Т_N) вся поверхность Земли разделена на 24 часовых пояса, охватывающих 15° по долготе. Среднее гринвичское время соседних поясов отличается на 1 час. Переход от всемирного времени к поясному и от пояс­ного к всемирному производится по формулам:

T_N = Т_гр ;

Т_гр = T_N ,

где N - номер часового пояса во временной мере.

Для перехода от местного среднего времени к поясному и от поясного времени к местному служат формулы:

T_N = Т_м

Т_м = T_N (8.1)

Декретное время. Декретное время (T_Д) вводится на территории СССР постановлением Совета Министров. Оно равно поясному времени, увеличенному на 1 или 2 часа в зависимости от времени года, и вводится с целью более рационального использования светлого времени суток и перераспределения потребления электроэнер­гии для производственных и бытовых нужд.

С помощью Таблиц приливов решаются следующие основные задачи:

1. Определение времени и высот полных и малых вод, продолжительности роста, продолжительности падения, величины прилива и отлива, величины среднего уровня.

2. Определение поправок глубин на заданный момент времени.

3. Определение времени, когда поправка глубин достигает заданного значения.

Пример 1. Определить время и высоты полных и малых вод, продолжительность роста и падения, величину прилива в порту Брест 01.05.87 г.

Решение. 1. В таблицах приливов [25] по алфавитному указателю пунктов находим, что данные для порта Брест на 01.05.87 г. находятся на с. 195.

2. Выписываем моменты и высоты полных и малых вод:

Порт Брест	tпв	hпв	tмв	hмв
01.05.87 г.	06^ч40^м	6,7м	00^ч45^м	1,9м
№ 1072	18^ч53^м	6,7м	12^ч58^м	2,2м

3. Исправляем высоты полных и малых вод сезонной поправкой [25, табл.3, с. 536 ]:

Δh_c = 0,0 м.

4. Рассчитываем Т_п и Т_р для смежных вод:

Т_п = t_мв - t_пв; Т_р = t_пв - t_мв

t_мв2 (12.56) - t_пв1 (06.40) = Т_п (06^ч40^м)

t_пв1 (06.40) – t_мв1 (00.45) = Т_р1 (05^ч55^м)

t_пв2 (18.53) – t_мв2 (12.58) = Т_р2 (05^ч55^м)

5. Рассчитываем величины прилива:

В = h_пв - h_мв

h_пв1 (6,7м) - h_мв1 (1,9м) = В1 (4,8м)

h_пв2 (6,7м) - h_мв2 (2,2м) = В2 (4,5м)

Пример 2. Определить, даты сизигийных приливов в порту Брест в мае 1987 г., наивысший уровень води при приливе и наибольшее падение при отливе, величину прилива В.

Решение. 1. По Морскому астрономическому ежегоднику за 1987 г. находим даты сизигийных приливов в мае 1987 г. в порту Брест (с. 22).

2. Выписываем даты сизигийных приливов: полнолуние - 13 мая в 12^ч51^м,

новолуние - 27 мая в 15^ч14^м.

3. По таблице приливов находим, что данные для порта Брест на 13 и 27 мая находятся на с. 195.

4. Выписываем высоты полных и малых вод на 13 и 27 мая 1987 г.:

13 мая	hпв1=7,4м	Hмв1=1,4м	В1=6,0м
27 мая	hпв2=6,9м	Hмв2=1,9м	В2=5,0м

Пример 3. Определить уровень прилива в порту Рейкьявик 10.01.87 г. в 04^ч30^м.

Решение.

1. По Таблице приливов из алфавитного указателя пунктов (портов) находим, что данные для порта Рейкьявик на 10.01.87 г. находится на с. 28.

2. Выписываем моменты и высоты полных и малых вод, ближайшие к заданному моменту времени:

Порт Рейкьявик	tпв	hпв	tмв	hмв
10.01.87 г.	03^ч00^м	3,2м	09^ч23^м	1,5м

3. Исправляем высоты полных и малых вод сезонной поправкой (табл.3, с. 534) Δh_c = 0,1 м.

h_пв = 3,2м + 0,1м = 3,3м, h_мв = 1,5м + 0,1м = 1,6м

4. Рассчитываем время падения Т_п:

Т_п = t_пв - t_мв = 09^ч23^м – 03^ч00^м = 06^ч23^м

5. Рассчитываем величину прилива В:

В = h_пв - h_мв = 3,3м - 1,6м = 1,7м

6. Определяем промежуток времени между заданным моментом 04^ч30^м и временем ближайшей воды:

T = t_зпв –t_пв = 04^ч30^м – 03^ч00^м = 01^ч30^м

7. В интерполяционной таблице 1а (с. 528) по трем аргументам:

T_п = 06^ч23^м, В = 1,7м, Т = 01^ч30^м

выбираем поправку высоты к за­данному моменту времениΔh = 0,2 м.

8. Так как промежуток времени ΔТ взят от момента 03^ч00^м, уровень прилива на 04^ч30^м будетравен 3,1 м:

h = h_пв – Δh = 3,3м - 0,2м = 3,1м.

П р и м е р. 4. Определить наименьшую и наибольшую глубину а порту Сент-Джон 09.10.87 г. в точке с отметкой глубины на карте Г_лк = 5,0 м, Р=780 мм рт.ст.

Решение. 1. По таблице приливов находим, что данные порта Сент-Джон на 09.10.67 г. находятся на с. 298.

2. Выписываем наибольшую и наименьшую высоты вод:

Порт Сент-Джон	hпв = 8,2м
№ 2298	hмв = 0,5м

3. Исправляем высоты зон сезонной поправкой (табл.3, с. 537) Δh_c = 0,0 м и поправкой на давление (табл.4, с. 540)

Δh_p = -0,3.

h_пв = h_пв + Δh_c + Δh_p = 8,2м + 0,0м -0,3м = 7,9м;

h_мв = h_мв + Δh_c + Δh_p = 0,5м + 0,0м - 0,3м = 0,2м.

4. Рассчитываем действительную наибольшую и наименьшую глубину в порту Сент-Джон:

Г_л1 = h_пв + Г_лк = 7,9м + 5,0м = 12,9м;

Г_л1 = h_мв + Г_лк = 0,2м + 5,0м = 5,2м.

Дата добавления: 2015-11-26